INF1010 våren 2017 Torsdag 9. februar. Interface - Grensesnitt

Transkript

1 INF1010 våre 2017 Torsdag 9. februar Iterface - Gresesitt og litt om geeriske klasser og geeriske iterface hvis tid Stei Gjessig

2 Dages hovedtema Egelsk: Iterface (også et Java-ord) Norsk: Gresesitt Les otatet Gresesitt i Java av Stei Gjessig To motivasjoer for iterface 1) Tydeliggjøre klasses public-metoder 2) Multippel arv 2

3 Dages tema 2 (e forsmak, hvis tid) Egelsk: Geeric classes Norsk: Geeriske klasser - klasser med type-parametre Neste uke: Grudig om geeriske klasser. Les otatet Geeriske klasser i Java av Stei Gjessig 33

4 Iterface i Java brukes til flere tig, bl.a.: Multippel arv: Om å arve fra flere I Java ka e klasse bare arve egeskapee til é ae klasse (e superklasse). Dette gjør språket sikrere å bruke Hva skal vi gjøre hvis vi øsker at et objekt skal ieholde mage forskjellige egeskaper fra forskjellige superklasser? På de este sidee: Begrepshierarkiet i et bibliotek 4

5 Motivasjo for begrepet iterface: Aalyse av bibliotek Bøker, tidsskrifter, CDer, videoer, mikrofilmet materiale, atikvariske bøker, flerbidsverk, oppslagsverk, upubliserte skrifter, E del felles egeskaper atall eksemplarer, hylleplass, idetifikasjoskode (Dokumet) for det som ka låes ut: Er utlåt?, av på låer,... (TilUtlå) for det som er atikvarisk: Verdi, forskrigssum,... (Atikvarisk) Spesielle egeskaper: Bok: Forfatter, tittel, forlag Tidsskriftummer: Årgag, ummer, utgiver CD: Tittel, artist, kompoist, musikkforlag 5

6 Tvilsomt begrepshierarki Forslag til subklassehierarki Dokumet Bok CD Tidskrift UtlåbarBok IkkeLåbarBok UtlåbarCD IkkeLåbarCD Utlåbart Tidsskriftr IkkeLåbart Tidsskriftr 6

7 UtlåbartDokumet Dokumet Omrokkerig ute suksess IkkeLåbartDokumet BokU CDU TidsskriftrUtl Bok CD Tidsskriftr

8 Samle lik oppførsel: bruk iterface iterface TilUtlå class Dokumet class Bok class CD class Tidskriftr class UtlåbarBok class UtlåbarCD class Utlåbart Tidsskriftr E klasse ka tilføres et (eller flere) iterface - i tillegg til å arve egeskapee i klassehierarkiet Dvs. e klasse ka spille to (eller flere) roller 8

9 Et iterface (gresesitt) er: E samlig egeskaper (e rolle) som ikke aturlig hører hjemme i et arve-hierarki E samlig egeskaper som mage forskjellige tig av forskjellige typer ka ata E klasse ka arve egeskapee til mage gresesitt (me bare e klasse) For eksempel Ka delta i kokurrase (startummer, resultat,.. Meesker, biler, hester ka delta i kokurraser) Svømmedyktig (meesker, fugler er svømmedyktige) Her: Atikvarisk (møbler, bøker,. ) Ka låes ut (biler, bøker, festklær, ) Sammeligbar (Comparable)... 9

10 Hva er et iterface? Et iterface liger e abstrakt klasse Alle metodee i et iterface er abstrakte og polymorfe E iterface ieholder ige variable eller ae datastruktur (me ka ha kostater) E klasse som arver egeskapee til et iterface må selv putte i kode i alle de abstrakte metodee (og deklarere passede variable som disse metodee bruker for å gjøre jobbe si). E klasse ka arve egeskapee til mage gresesitt (me bare e klasse) Å arve (e samlig metoder) = å spille e rolle 10

11 Dokumet Arve fra flere gresesitt iterface TilUtlå Verk iterface Atikvarisk Bok CD Video Tidskriftr UtlåbarBok AtekvUtlåbrCD IkkeLåbarCD Utlåbart Tidsskriftr IkkeLåbartTids skriftr AtikvariskBok Utlåbart, Atekvarisk Tidsskrift E klasse ka tilføres et ubegreset atall iterface-er Dvs. e klasse ka spille et ubegreset atall roller Felles egeskaper på tvers av klassehierarkiet Atikvarisk tidsskriftr 11

12 Nytt iterface-eksempel (Vi kommer tilbake til biblioteket seere) Hvis vi øsker at oe objekter også skal kue spille rollee (ha / arve egeskapee ) Skattbar (e tig vi må skatte av) og Miljøvelig (e tig som er miljøveelig) ka vi ha: iterface Skattbar { double toll(); it momssats(); iterface istedefor class ; istedefor imat i metodee iterface Miljovelig { it co2utslipp (); boolea svaemerket (); Nytt Java økkelord: iterface

13 Vi teger et iterface slik (år vi tar med både av og metoder) Skattbar iterface Skattbar { double toll(); it momssats(); toll ( ); momssats( ); Miljovelig iterface Miljovelig { it co2utslipp (); boolea svaemerket (); co2utslipp( ); svaemerket( );

14 Ekelt eksempel med bil-hierarkiet class Bil { Strig regnr; class Lastebil exteds Bil {double lastevekt; Bil iterface Skattbar { double toll( ) ; it momssats() ; Skattbar Lastebil iterface Miljovelig { it co2utslipp ( ); Miljovelig boolea svaemerket ( ) ; Metodee i et gresesitt er veldig abstrakte 14

15 Tre ye klasser som ka spille mage roller Skattbar Bil Miljovelig Lastebil Persobil LastebilMedSkattogMiljo MiljoBil Me metodee må (dessverre) skrives på ytt hver gag de brukes 15

16 Rerservert Java-ord: implemets (1) rolle Bil (i arv) fra klassehierarkiet class Persobil exteds Bil implemets Skattbar { it atpass; double momsgrulag = ; public double toll( ){retur momsgrulag*0.5; public it momssats( ){retur 25; rolle Skattbar class Bil { Strig regnr; Skattbar Bil iterface Skattbar { double toll(); it momssats() ; Persobil 16

17 Nytt Java-ord: implemets (2) Rollee i (arv fra) klassehierarkiet class MiljoBil exteds Persobil implemets Miljovelig { it utslipp = 100; public it co2utslipp(){retur utslipp; public boolea svaemerket(){retur false; rolle Miljovelig class LastebilMedSkattogMiljo exteds Lastebil implemets Skattbar, Miljovelig { double ikjopspris = ; it utslipp = 400; public double toll(){retur ikjopspris*0.1; rolle Skattbar public it momssats(){retur 25; public it co2utslipp(){retur utslipp; public boolea svaemerket(){retur false; rolle Miljovelig MiljoBil arver rolle Skatt fra Persobil 17

18 Et objekt og oe pekere Bil mibil; ew LastebilMedSkattogMiljø() Object obj; Lastebil milast; LastebilMedSkattogMiljø dee; Skattbar skatteobjekt; Miljovelig miljotig; regnr lastevekt toll ( ); momssats( ); Bil Lastebil rolle Skattbar Hva ka vi se gjeom de forskjellige pekeree? Det er sat: Vi ka ha pekere av iterface-type co2utslipp( ); svaemerket( ); utslipp ikjopspris rolle Miljovelig ege tig (og ege rolle) 18

19 Multippel arv Rollee i (arv fra) klassehierarkiet class MiljoBil exteds Persobil implemets Miljovelig { it utslipp = 200; public it co2utslipp ( ) {retur utslipp; public boolea svaemerket () { retur false; rolle Miljovalig class LastebilMedSkattogMiljo exteds Lastebil implemets Skattbar, Miljovelig { double ikjopspris = ; it utslipp = 400; public double toll( ) { retur ikjopspris * 0.1; rolle Skattbar public it momssats( ) {retur 20; public it co2utslipp ( ) {retur utslipp; rolle Miljovelig public boolea svaemerket () { retur false; MiljoBil arver rolle Skatt fra Persobil 19

20 Mer om gresesitt (iterface) Navet på et iterface ka brukes som typeav år vi lager referaser (det så vi på side 18) Vitse med et iterfaceer å spesifisere hva som skal gjøres (ikke hvorda) Valigvis er det flere implemetasjoer av et iterface (flere klasser implemeterer det). Vi vet: E klasse ka implemeterer (flere) iterface samtidig som klasse også er subklasse av (bare) é ae klasse. E implemetasjo (av et iterface) skal kue edres ute at reste av programmet behøver å edres. 20

21 Gresesitt (iterface) lærdom Et iterface har bare metodeav med parametre, me ikke kode (husk ;) kostater (static fial - eks static fial it ANTALL = 4;) Bruker iterface i stede for class før avet Defierer e type / rolle som adre må implemetere Meget yttig, brukes mye ved distribuerte systemer og geerelle programbiblioteker som Javas eget Ulempe: Kode/implemetasjoe må gjøres mage gager Mer geerelt kjet uder avet ADT =Abstrakt DataType, Vi defierer hva e y datatype skal gjøre, ikke hvorda dette gjøres. Det ka være mage mulige implemetasjoer (=måter å skrive kode på) som lager e slik datatype. Hva som er beste implemetasjo må avgjøres etter hvilke bruk vi har. 21

22 Ekstra eksempler: Mer om Biler og Lastebiler: Legg til metoder for å skrive ut på skjerm: class Bil { Strig regnr; void skriv(){ System.out.pritl( Registrerigsummer: " + regnr); class Lastebil exteds Bil { double lastevekt; void skriv (){ super.skriv(); System.out.pritl("Lastevekt: " + lastevekt); 22

23 Skriv i LastebilMedSkattOgMiljo class LastebilMedSkattOgMiljo exteds Lastebil implemets Skattbar, Miljovelig { double ikjopspris = ; it utslipp = 400; public double toll( ) { retur ikjopspris * 0.1; public it momssats( ) {retur 20; public void skrivskatt( ) { System.out.pritl("Ikjøpspris " + ikjopspris); public it co2utslipp ( ) {retur utslipp; public boolea svaemerket () { retur false; public void skrivmiljo( ) { System.out.pritl("Utslipp " + utslipp); public void skriv( ) { System.out.pritl( Lastebil med skatt og miljø: "); super.skriv( ); skrivskatt(); skrivmiljo(); (Skattbar og Miljovelig som før) Det er ikke aturlig at Skatt og Miljo skal kreve e skriv -metode (?) (Som før) 23

24 Bil mibil; Skriv i LastebilMedSkattogMiljo LastebilMedSkattogMiljø-objekt Object obj; Lastebil milast; LastebilMedSkattogMiljø dee; Skattbar skatteobjekt; Miljøvelig miljøtig; regnr skriv() lastevekt skriv() toll ( ); momssats( ); co2utslipp( ); svaemerket( ); public void skriv( ) { System.out.pritl ( Lastebil med skatt og miljø: "); super.skriv( ); skrivskatt(); skrivmiljo(); utslipp ikjopspris skrivmiljo() skrivskatt() skriv() (ege tig og) ege rolle 24

25 Objektorieterig hadler om å tydeliggjøre objektees public-metoder Husker dere forelesige om ehetstestig: public void setti(it tall) public it taut( ) Ukjet implemetasjo av metode Ukjet implemetasjo av metode Ukjete private data og ukjete private metoder

26 public void setti(it tall) public it taut( ) Med Java kode uder ka vi seere lage objekter med slik oppførsele iterface Heltallsbeholder { public void setti(it tall); public it taut( ); Java kode ew Heltallsbeholder() 26

27 Iterface: Klassehierarki og Java-kode Heltallsbeholder iterface Heltallsbeholder { public void setti(it tall); public it taut( ); EkelHeltallsbeholder class EkelHeltallsbeholder implemets Heltallsbeholder { protected it [ ] tallee = ew it [100]; protected it atall; public void setti(it tall) {... public it taut( ) {... Når e klasse implemeterer et iterface teger vi det este på samme måte som e superklasse / subklasse. For å markere at superklasse ikke er det, me et iterface, ka vi ete skrive iterface i bokse, og/eller vi ka gjøre avet på iterfacet (og bokse?) kursiv. Egelsk: Iterface Norsk: Gresesitt 27

28 Vi ka også se på et kaibur som et sted for kaioppbevarig iterface KaiOppbevarig { public boolea setti(kai k); public Kai taut( ); class Kaibur implemets KaiOppbevarig{ private Kai dee = ull; public boolea setti(kai k) {... public Kai taut( ) {... public boolea setti(kai k) public Kai taut( )... Et objekt av e klasse som implemeterer gresesittet KaiOppbevarig

29 Full kode class Kai{ Strig av; Kai(Strig v) {av = v; iterface KaiOppbevarig { public boolea setti(kai k); public Kai taut( ); class Kaibur implemets KaiOppbevarig { private Kai dee = ull; public boolea setti(kai k) { if (dee == ull) { dee = k; retur true; else retur false; public Kai taut( ) { Kai k = dee; dee = ull; retur k; 29

30 Vi ka lage kasse KaiburMedLys på de måte: É klasse to gresesitt class KaiburMedLys implemets KaiOppbevarig, Lys { private boolea lys = false; private Kai dee = ull; public boolea setti(kai k) { public Kai taut( ) { public void telyset ( ) {lys = true; public void slukklyset ( ) {lys = false; iterface KaiOppbevarig { public boolea setti(kai k); public Kai taut( ); iterface Lys { public void telyset ( ); public void slukklyset ( ); 30

31 Étt objekt to gresesitt tre briller Type: KaiburMedLys Nav: yttburlys Type: KaiOppbevarig Nav: detnyeburet Type: Lys Nav: detnyeburet Objekt av klasse KaiburMedLys implemets KaiOppbevarig, Lys boolea setti (Kai de ) Kai taut ( ) Type: Kai void telyset( ) Nav: dee Type: boolea Nav: lys iterface KaiOppbevarig { public boolea setti(kai k); public Kai taut( ); iterface Lys { public void telyset ( ); public void slukklyset ( ); Vi ka se på objektet både med KaiburMedLys -briller og med KaiOppbevarig -briller og med Lys -briller Objekt av klasse Kai void slukklyset( ) Forskjellige briller = forskjellige roller 31

32 É klasse to gresesitt: Full kode class KaiburMedLys implemets KaiOppbevarig, Lys { private boolea lys = false; private Kai dee = ull; public boolea setti(kai k) { if (dee == ull) { dee = k; retur true; else {retur false; public Kai taut( ) { Kai k = dee; dee = ull; retur k; public void telyset ( ) {lys = true; public void slukklyset ( ) {lys = false; iterface KaiOppbevarig { public boolea setti(kai k); public Kai taut( ); iterface Lys { public void telyset ( ); public void slukklyset ( ); 32

33 Flere eksempler: E klasse mage gresesitt class Hud {protected double vekt; iterface KaBjeffe{ void bjeff(); iterface Utkledd { it atallfarger(); Foto: AP class Karevalshud exteds Hud implemets KaBjeffe,Utkledd { protected it farger; Karevalshud (it frg) { farger = frg; public void bjeff( ) { System.out.pritl( Voff - voff ); public it atallfarger() { retur farger; 33

34 To (eller flere) gresesitt = to (eller flere) roller KaBjeffe Hud Utkledd Karevalshud Dee figure avspeiler iterface -ee og class -e på este side Multippel arv

35 Karevalshud passopp = ew Karevalshud( ): Hud mi = passopp; KaBjeffe geldrebikkje = passopp; Utkledd godhude = passopp; Type: Hud Nav: mi Type: Karevalshud Nav: dee Type: KaBjeffe Nav: geldrebikkje Type: Utkledd Nav: godhud Type: double Nav: vekt Hud rolle Type: it void bjeff ( ) Nav: farger {System.out.pritl( Voff - voff ); it atallfarger( ) {retur farger; Objekt av klasse Karevalshud KaBjeffe rolle Utkledd rolle 35

36 Eller kaskje bedre: KaBjeffe E klasse ka bare ha é superklasse, me gjere flere "super-gresesitt" ValigHud Utkledd Karevalshud Nytt (kaskje bedre hierarki) Dee figure avspeiler iterface -ee og class -ee på este side

37 iterface KaBjeffe{ void bjeff(); iterface Utkledd { it atallfarger(); class ValigHud implemets KaBjeffe { public void bjeff() { System.out.pritl("Vov-vov"); Foto: AP class Karevalshud exteds ValigHud implemets Utkledd { private boolea farger; public Karevallshud (it frg) { farger = frg; public boolea atallfarger() { retur farger;

38 iterface KaBjeffe{ void bjeff(); Eda et eksempel : iterface Svigermor{ boolea okpaabesok(); class NorskSvigermor exteds KaBjeffe, Svigermor { boolea hyggelig = false; public void bjeff( ) { System.out.pritl( Uff uff ); public boolea okpaabesok() { retur hyggelig; Oppgave: Teg opp et objekt av klasse NorskSvigermor og tre pekere av forskjellig type. Hvilke roller ka dette objektet spille? Hva ser vi ved hjelp av de forskjellige pekeree? 38

39 Alterativ svigemor: Arv fra gresesitt til gresesitt Nytt iterface KaBjeffe{ void bjeff(); iterface Svigermor exteds KaBjeffe { boolea okpaabesok(); class NorskSvigermor implemets Svigermor { protected boolea hyggelig = false; public void bjeff( ) { System.out.pritl( Uff uff ); public boolea okpaabesok() { retur hyggelig; KaBjeffe Svigermor NorskSvigermor

40 Ett gresesitt, flere klasser: Eksempel: Både biler og ost skal skattlegges iterface Skattbar{ it skatt(); // Skatt på importerte varer class Bil implemets Skattbar { // Bil: 100% skatt private... private it importpris; Bil (... ) {... public it skatt( ){retur importpris;... class Ost implemets Skattbar { // Ost: 200% skatt private it importprisprkg; private it atkg; Ost (... ) {... public it skatt( ){retur importprisprkg*atkg*2.00; 40

41 Legg merke til at metode skatt er implemetert på forskjellige måter i Bil og Ost. Bil mibil = ew Bil ("BP12345", ); Skattbar mibs = mibil; Ost miost = ew Ost(100, 2); Skattbar mios = miost; it bilskatt = mibil.skatt(); it osteskatt = miost.skatt(); it skatt = bilskatt + osteskatt; // bedre: it totalskatt = 0; totalskatt = totalskatt + mibs.skatt(); totalskatt = totalskatt + mios.skatt(); Type: Bil Nav: mibil Type: Skattbar Nav: mibs Type: Ost Nav: miost Type: Skattbar Nav: mios Rolle Skatt Rolle Bil (utatt Skatt) Rolle Ost (utatt Skatt) Geeraliserig på este side 41

42 Samlet import-skatt Skattbar[ ] alle = ew Skattbar [100]; alle[0] = ew Bil( DK12345, ); alle[1] = ew Ost(20,5000); it totalskatt = 0; Type: Skattbar [ ] Nav: alle for (Skattbar de: alle) { if (de!= ull) {totalskatt = totalskatt + de.skatt(); System.out.pritl( Total skatt: + totalskatt); Rolle Skatt Rolle Bil (utatt Skatt) Rolle Ost (utatt Skatt) Veldig viktig og bra eksempel. Dages rosi. 42

43 Bil og Ost Full kode iterface Skattbar{ it skatt(); // Skatt på importerte varer class Bil implemets Skattbar { // Bil: 100% skatt private Strig regnr; private it importpris; Bil (Strig reg, it imppris) { regnr = reg; importpris = imppris; public it skatt( ){retur importpris; public Strig hetregnr( ) {retur regnr; class Ost implemets Skattbar { // Ost: 200% skatt private it importprisprkg; private it atkg; Ost (it kgpris, it megde) { importprisprkg = atkg; atkg = megde; public it skatt( ){retur importprisprkg*atkg*2.00; 43

44 Geeriske klasser Se ege lysark om geeriske klasser 44

45 Geeriske iterface Iteface med parametre På samme måte som klasser, ka iterface lages med parametre. FØR så vi: class GeeriskBeholderTilE <E> {... NÅ skal vi lære: iterface Beholder <E> {... ew GeeriskBeholderTilE<Bil>( ); ew Beholder<Bil>( ); 45

46 Før: class GeeriskBeholderTilE <T> { T dee; public void setti (T e) { dee = e; public T taut ( ) {retur dee; Geerisk gresesitt Nå: iterface Beholder <T> { public void setti (T e); public T taut ( ); class GeeriskBeholderTilE <T> implemets Beholder <T> { T dee; public void setti (T e) { dee = e; public T taut ( ) {retur dee; 46

47 Mer gresesitt med parametre (Geeriske gresesitt) iterface EkelStorBeholder <E> { public void setti (E elem); public E fie( ); public void fjer( ); Her øsker vi å lage et gresesitt til e beholder som ka ta vare på mage elemeter (mage objekter av klasse E). Me hva er sematikke til metodee / til gresesittet? Hvilke sematikk øsker vi egetlig? Hva øsker vi å kreve av klassee som implemeterer dette gresesittet? 47

48 class KokretEkelStorBeholder <E> implemets EkelStorBeholder<E> { private E [ ] alle = (E [ ] ) ew Object [100]; Forslag til implemetasjo private it atall = 0; public boolea setti(e elem) { public E fie( ) { public void fjer( ) {... av: alle type: E[] av: atall 7 type: it setti fie fjer Slike objekter fies ikke (må gi E e verdi først) 48

49 class KokretEkelStorBeholder <E> implemets EkelStorBeholder<E> { private E [ ] alle = (E [ ] ) ew Object [100]; private it atall = 0; av: alle public boolea setti(e elem) { if (atall ==100) {retur false; type: E[] alle[atall] = elem; atall ++; av: atall retur true; 7 type: it public E fie( ) { setti if (atall == 0) {retur ull; retur alle[atall-1]; fie public void fjer( ) { fjer if(atall!= 0) {atall -- ; Implemetasjo: Full kode Slike objekter fies ikke 49 (må gi E e verdi først)

50 Bruk av dee implemetasjoe EkelStorBeholder<KarevalsHud> mittstorehudehus = ew KokretEkelStorBeholder<KarevalsHud> ( ); KarevalsHud fido = ew KarevalsHud(7); mittstorehudehus.setti(fido); KarevalsHud passopp = ew KarevalsHud(4); mittstorehudehus.setti(passopp); KarevalsHud ehud = mittstorehudehus.fie( ); if (ehud == fido ehud == passopp) {System.out.pritl( Riktig fi 1 ); else {System.out.pritl( Feil fi 1 );... av: alle type: KarevalsHud[] av: atall 3 type: it setti(karevalshud det) fido passopp trofast KarevalsHud fie( ) void fjer( ) Slike objekter fies 50

51 Eda e gag: Hva brukes iterface til? Vet hjelp av iterface ka forskjellige klasser og objekter ha det samme gresesittet. Dette er e fordel år vi skal beskrive objekter med felles egeskaper. Et iterface kalles gjere også e rolle (som e subklasse) Noe objekter ka spille flere forskjellig roller (sart: multippel arv) Forskjellige objekter ka implemetere samme rolle på forskjellige måter - ikapslig = skjulig av detaljer MYE MER I EKSEMPLER HER OG SENERE